Digitalizzazione IFC delle carenze sismiche negli edifici esistenti legate alle caratteristiche dei solai e alle irregolarità della maglia muraria

The BIM (Building Information Modeling) approach in the world of new constructions offers a new organizational model in a field that is inherently characterized by a high level of disorder and often does not allow for easy coordination of all the parties involved in the processes. Therefore, there is a need to adopt systems that enable efficient and effective management by digitizing all informational processes in construction. Relying on BIM is becoming increasingly necessary, starting from architectural design, structural calculation, and MEP (Mechanical, Electrical, and Plumbing) to site safety, building energy performance, and cost estimation, utilizing the most modern technologies and innovative analysis methods. The approach known as HBIM (Historical/Heritage Building Information Modeling) is aimed at interventions on existing buildings and historical-artistical heritage. It is a necessary application to follow the life cycle of the historical asset, providing all information related to its conservation status and vulnerability, in addition to planning maintenance and conservation interventions over time. The digitalization of seismic vulnerabilities is a field where very little has been done, and this study aims to contribute to it. The objective of this thesis project is to verify the possibility of applying a computational approach to the compilation of deficiency checklists for rapid vulnerability assessments, starting from the availability of simplified BIM (Building Information Modeling) and IFC (Industry Foundation Classes) models, by developing a method for the recognition and digitalization of certain points in the deficiency checklist for masonry buildings. This approach is based on the possibility of analytically deriving indicators of the irregularity of the masonry grid in elevation and the study of floor vulnerability from IFC format models, using a code developed in Python, and then digitizing the obtained results in the initial models. The produced validator was then tested on some models, verifying its applicability and the quality of the results. The work carried out serves as a starting point for the complete digitalization of the deficiency checklists, constituting a step forward in the development of the digitalization of seismic vulnerabilities of the building heritage, with a view not only to the analysis of individual buildings but also to territorial scale assessments of building stocks. The designed approach should thus demonstrate the potential of the availability of simplified BIM models, the versatility of the IFC database, the portability of information in calculation environments, and the scalability of the project.

L’approccio BIM (Building Information Modeling) nel mondo delle nuove costruzioni, offre un nuovo modello organizzativo in un mondo, che per sua natura, è caratterizzato da un elevato livello di disordine e troppo spesso non consente un semplice coordinamento di tutte le figure coinvolte nei processi. Nasce quindi la necessità di adottare sistemi che consentano di gestire in modo efficiente ed efficace digitalizzando tutti i processi informativi in edilizia. Affidarsi al BIM diventa quindi sempre più necessario, partendo dalla progettazione architettonica, al calcolo strutturale e al MEP, dalla sicurezza nei cantieri alle prestazioni energetiche degli edifici, fino ad arrivare al computo metrico, sfruttando le più moderne tecnologie e i metodi di analisi più innovativi. L’approccio denominato HBIM (Historical/Heritage Building Information Modeling) è volto agli interventi di edifici esistenti e sul patrimonio storico-artistico. Si tratta di una applicazione necessaria per seguire il ciclo di vita del bene storico, fornendo tutte informazioni relative allo stato di conservazione e di vulnerabilità, oltre a prevedere interventi manutentivi e conservativi nel tempo. La digitalizzazione delle vulnerabilità sismiche è un ambito su cui molto poco è stato fatto e su cui questo studio cerca di dare un contributo. L’obiettivo del presente progetto di tesi è verificare la possibilità di effettuare un approccio computazionale alla compilazione di strumenti schedografici (schede carenze) per valutazioni speditive di vulnerabilità, partendo dalla disponibilità di modelli BIM (Building Information Modeling ) e IFC (Industry Foundation Classes) semplificati, sviluppando un metodo per il riconoscimento e la digitalizzazione di alcuni punti della scheda carenze per gli edifici in muratura. Tale approccio si basa sulla possibilità di ricavare analiticamente da modelli in formato IFC degli indicatori sull’irregolatità della maglia muraria in elevazione e sullo studio della vulnerabilità dei solai, mediante un codice sviluppato in Python, digitalizzando poi i risultati ottenuti nei modelli di partenza. Il validatore prodotto è stato poi testato su alcuni modelli, verificandone l’applicabilità e la bontà dei risultati. Il lavoro svolto si pone come punto di partenza per la digitalizzazione totale delle schede carenze, costituendo un passo in avanti nello sviluppo della digitalizzazione delle vulnerabilità sismiche del patrimonio edilizio, in ottica non solo di analisi di singoli edifici, ma anche per valutazioni a scala territoriale di stock. L’approccio ideato dovrebbe quindi dimostrare le potenzialità della disponibilità di modelli BIM semplificati, la versatilità del database IFC, la portabilità delle informazioni in ambienti da calcolo e la scalabilità del progetto.